(57)【要約】【課題】  過給モードの切り換えの際のトルク段差を可及的に抑制する。【解決手段】  排気流調整弁制御手段は、第一過給機及び第二過給機に対する排気の供給状態を調整するための排気流調整弁の動作を制御する。筒内圧取得手段は、筒内圧を取得する。この取得された筒内圧に基づいて、排気圧変動パラメータ取得手段は、第一過給機及び第二過給機に対する排気の供給状態の変化に伴う排気圧力の変動に関連するパラメータを取得する。燃料噴射量補正手段は、排気圧力の変動に起因するトルク変動を補償するように、上述のパラメータに基づいて燃料噴射量を補正する。【選択図】  図４
2010190070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
この内燃機関の吸気通路及び排気通路に介装された第一過給機及び第二過給機と、
を備えた内燃機関システムを制御する、内燃機関システム制御装置であって、
前記第一過給機及び前記第二過給機に対する排気の供給状態を調整するための排気流調整弁の動作を制御する、排気流調整弁制御手段と、
気筒内の圧力である筒内圧を取得する、筒内圧取得手段と、
前記第一過給機及び前記第二過給機に対する排気の供給状態の変化に伴う排気圧力の変動に関連するパラメータを、前記筒内圧取得手段によって取得された前記筒内圧に基づいて取得する、排気圧変動パラメータ取得手段と、
前記第一過給機及び前記第二過給機に対する排気の供給状態の変化による前記排気圧力の変動に起因するトルク変動を補償するように、前記排気圧変動パラメータ取得手段によって取得された前記パラメータに基づいて、燃料噴射量を補正する、燃料噴射量補正手段と、
を備えたことを特徴とする、内燃機関システム制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の、内燃機関システム制御装置であって、
前記排気圧変動パラメータ取得手段は、前記第一過給機及び前記第二過給機に対する排気の供給状態の変化に伴うポンプ損失の変動を、前記パラメータとして取得することを特徴とする、内燃機関システム制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の、内燃機関システム制御装置であって、
前記内燃機関には、複数の前記気筒が設けられていて、
前記筒内圧取得手段は、複数の前記気筒のうちの排気流路について前記排気流調整弁に最近接するものである最近接気筒に対応して設けられた筒内圧センサの出力に基づいて、当該最近接気筒における前記筒内圧を取得し、
前記排気流調整弁制御手段は、前記第一過給機及び前記第二過給機に対する排気の供給状態の変化の開始を前記最近接気筒の排気行程と同期させるように、前記排気流調整弁の動作を制御する
ことを特徴とする、内燃機関システム制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１項に記載の、内燃機関システム制御装置であって、
前記第一過給機及び前記第二過給機は、直列に設けられた高圧ターボチャージャ及び低圧ターボチャージャであり、
前記排気流調整弁は、前記高圧ターボチャージャを迂回して前記低圧ターボチャージャに排気を供給するための排気バイパス通路に介装されていて、当該排気バイパス通路における流路断面積を調整するように設けられた、排気バイパス通路開閉弁であることを特徴とする、内燃機関システム制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と、この内燃機関の吸気通路及び排気通路に介装された第一過給機及び第二過給機と、を備えた内燃機関システムを制御する、内燃機関システム制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば、特開平５−２８８０８９号公報、特開２００５−１４６９０６号公報、特開２００５−３１５１６３号公報等に開示されたものが知られている。これらの装置は、運転状態に応じて排気の供給状態を切り換えることで、各過給機の稼働状態すなわち過給モードを切り換えるようになっている。
【０００３】
具体的には、例えば、特開２００５−１４６９０６号公報等に開示された装置においては、互いに最大容量の異なる高圧ターボチャージャと低圧ターボチャージャとが直列に配置されている。また、かかる装置においては、高圧ターボチャージャのタービンをバイパスするバイパス通路と、このバイパス通路への排気の流量を調整する排気バイパスバルブと、が設けられている。
【０００４】
かかる装置においては、運転状態に応じて上述の排気バイパスバルブの開度が調整される。これにより、機関回転数が低い領域では小流量領域での作動に適した小型の高圧ターボチャージャで主に過給が行われ、逆に機関回転数が高い領域では大流量領域での作動に適した大型の低圧ターボチャージャで過給が行われる。
【発明の概要】
【０００５】
この種の装置において、運転状態の変化に伴う過給モードの切り換えの際に、各過給機に対する排気の供給状態が切り換えられると、排気圧力が変動する。これにより、トルク段差が発生する。かかるトルク段差の発生態様は、排気流を調整するためのバルブ等のアクチュエータにおける個体差や作動ヒステリシス等の影響のため、ばらつきが大きなものとなり得る。よって、従来は、かかるトルク段差の抑制は必ずしも充分なものではなかった。
【０００６】
本発明は、かかる課題に対処するためになされたものである。すなわち、本発明の目的は、過給モードの切り換えの際のトルク段差を、可及的に抑制することにある。
【０００７】
本発明の適用対象である内燃機関システムは、内燃機関と、この内燃機関の吸気通路及び排気通路に介装された第一過給機及び第二過給機と、を備えている。本発明の内燃機関システム制御装置は、かかる内燃機関システムを制御するものであって、その特徴は、下記の排気流調整弁制御手段、筒内圧取得手段、排気圧変動パラメータ取得手段、及び燃料噴射量補正手段、を備えたことにある。
【０００８】
前記排気流調整弁制御手段は、前記第一過給機及び前記第二過給機に対する排気の供給状態を調整するための排気流調整弁の動作を制御するようになっている。ここで、前記第一過給機及び前記第二過給機が、直列に設けられた高圧ターボチャージャ及び低圧ターボチャージャである場合、前記排気流調整弁は、前記高圧ターボチャージャを迂回して前記低圧ターボチャージャに排気を供給するための排気バイパス通路に介装されていて、当該排気バイパス通路における流路断面積を調整するように設けられている（排気バイパス通路開閉弁）。
【０００９】
前記筒内圧取得手段は、気筒内の圧力である筒内圧を取得するようになっている。前記筒内圧取得手段による前記筒内圧の取得に際しては、例えば、筒内圧センサが用いられ得る。
【００１０】
前記内燃機関に前記気筒が複数設けられている場合、前記筒内圧取得手段は、最近接気筒（複数の前記気筒のうちの排気流路について前記排気流調整弁に最近接するもの）に対応して設けられた前記筒内圧センサの出力に基づいて、当該最近接気筒における前記筒内圧を取得し得る。また、この場合、前記排気流調整弁制御手段は、前記第一過給機及び前記第二過給機に対する排気の供給状態の変化の開始を前記最近接気筒の排気行程と同期させるように、前記排気流調整弁の動作を制御し得る。
【００１１】
前記排気圧変動パラメータ取得手段は、前記第一過給機及び前記第二過給機に対する排気の供給状態の変化に伴う排気圧力の変動に関連するパラメータを、前記筒内圧取得手段によって取得された前記筒内圧に基づいて取得するようになっている。具体的には、例えば、前記排気圧変動パラメータ取得手段は、前記第一過給機及び前記第二過給機に対する排気の供給状態の変化に伴うポンプ損失の変動を、前記パラメータとして取得し得る。
【００１２】
前記燃料噴射量補正手段は、前記第一過給機及び前記第二過給機に対する排気の供給状態の変化による前記排気圧力の変動に起因するトルク変動を補償するように、前記排気圧変動パラメータ取得手段によって取得された前記パラメータに基づいて、燃料噴射量を補正するようになっている。
【００１３】
上述のような構成を備えた本発明の内燃機関システム制御装置においては、前記排気流調整弁の動作によって前記第一過給機及び前記第二過給機に対する排気の供給状態が切り換えられることで、過給モードが切り換えられる。この切り換えの際に、排気圧力が変動する。
【００１４】
例えば、前記第一過給機及び前記第二過給機に対して排気が供給されている状態から、前記第一過給機に対する排気の供給が（実質的に）遮断される一方前記第二過給機に対する排気の供給は継続される状態に切り換えられる際（具体的には前記排気バイパス通路開閉弁が開弁される際）には、排気圧力が急激に減少する。これにより、ポンプ損失が急激に低減される。このような排気圧力やポンプ損失の急変は、前記筒内圧取得手段によって取得された前記筒内圧に基づいて取得され得る。
【００１５】
そこで、本発明においては、上述の切り換えのタイミングで排気行程を迎えた前記気筒における前記筒内圧に基づいて、前記パラメータが取得される。そして、かかるパラメータに基づいて、前記燃料噴射量が補正される。これにより、過給モードの切り換えの際の上述のような排気圧力やポンプ損失の急変に起因するトルク変動の発生が、効果的に抑制され得る。
【００１６】
また、前記筒内圧取得手段によって取得された前記筒内圧に基づいて前記燃料噴射量が補正されるので、前記排気流調整弁の個体差や作動ヒステリシスの影響等によるトルク変動が、効果的に抑制され得る。
【００１７】
さらに、前記筒内圧センサを用いて前記筒内圧の取得が行われる場合、前記筒内圧センサは、燃料噴射時期や点火時期等の制御のための、燃焼室内の燃焼状態の検知にも用いられ得るものである。よって、排気圧センサを用いて前記パラメータを取得する構成と比べて、装置コストが低減され得る。
【００１８】
上述のように、前記内燃機関に前記気筒が複数設けられている場合、前記筒内圧センサが全気筒に対応してそれぞれ設けられていてもよい。もっとも、この場合、１つの筒内圧センサが、前記最近接気筒に対応してのみ設けられることが好適である。これにより、装置コストがさらにいっそう低減され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態が適用された内燃機関システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】図１に示されている内燃機関システムの動作の様子を示す概略図である。
【図３】図１に示されているＥＣＶの全閉状態から図２に示されている全開状態への状態変更が行われる場合の、（ｉ）各気筒の行程状態、（ii）ＥＣＶの開度、（iii）排気圧力の変化、及び（iv）吸気圧力（過給圧）の変化を示す図である。
【図４】図１に示されている制御システム（ＥＣＵ）によって実行される、ターボ切換処理の一具体例を示すフローチャートである。
【図５】図１に示されている制御システム（ＥＣＵ）によって実行される、ターボ切換処理の他の具体例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態が適用された内燃機関システムの全体構成を示す概略図である。
【図７】図６に示されている内燃機関システムの動作の様子を示す概略図である。
【図８】図６に示されている制御システム（ＥＣＵ）によって実行される、ターボ切換処理の一具体例を示すフローチャートである。
【図９】図６に示されている制御システム（ＥＣＵ）によって実行される、ターボ切換処理の他の具体例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態に関する記載は、法令で要求されている明細書の記載要件（記述要件・実施可能要件）を満たすために、本発明の具体化の単なる一例を、可能な範囲で具体的に記述しているものにすぎない。よって、後述するように、本発明が、以下に説明する実施形態の具体的構成に何ら限定されるものではないことは、全く当然である。本実施形態に対して施され得る各種の変更（modification）は、当該実施形態の説明中に挿入されると、一貫した実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。
【００２１】
＜第１実施形態に係る内燃機関システムの構成＞
図１は、本発明の一実施形態が適用された内燃機関システムＥＳの全体構成を示す概略図である。図１を参照すると、この内燃機関システムＥＳは、内燃機関１と、吸気通路２と、排気通路３と、高圧ターボチャージャ４（高圧タービン４ａ及び高圧コンプレッサ４ｂを含む）と、低圧ターボチャージャ５（低圧タービン５ａ及び低圧コンプレッサ５ｂを含む）と、制御システム６と、を備えている。
【００２２】
吸気通路２及び排気通路３は、内燃機関１に接続されている。高圧ターボチャージャ４及び低圧ターボチャージャ５は、吸気通路２及び排気通路３に介装されている。本実施形態においては、高圧ターボチャージャ４及び低圧ターボチャージャ５は、直列に配列されている。すなわち、高圧タービン４ａは、低圧タービン５ａよりも排気流動方向における上流側に配置されている。また、高圧コンプレッサ４ｂは、低圧コンプレッサ５ｂよりも吸気流動方向における下流側に配置されている。制御システム６は、内燃機関１、吸気通路２、排気通路３、高圧ターボチャージャ４、及び低圧ターボチャージャ５の各部の動作を制御するようになっている。
【００２３】
以下、本実施形態に係る内燃機関システムＥＳの各部の構成について、より詳細に説明する。なお、図１及びその他の図においては、インタークーラや触媒等の補機類で、本発明の主要部と関係がないものは、適宜図示が省略されているものとする。
【００２４】
本実施形態の内燃機関１には、４つの気筒１１が、直列に配列形成されている（これら４つの気筒１１のうちの各々を、以下、それぞれ、１番気筒＃１、２番気筒＃２、３番気筒＃３、４番気筒＃４、と称呼することがある。）。また、この内燃機関１には、各気筒１１内に燃料を供給するためのインジェクタ１２が、各気筒１１に対応してそれぞれ設けられている。
【００２５】
本実施形態の吸気通路２は、吸気マニホールド２１と、主吸気通路２２と、吸気バイパス通路２３と、を備えている。主吸気通路２２は、吸気マニホールド２１と、高圧コンプレッサ４ｂと、低圧コンプレッサ５ｂと、を直列的に接続するように設けられている。
【００２６】
吸気バイパス通路２３は、主吸気通路２２における高圧コンプレッサ４ｂと低圧コンプレッサ５ｂとの間の位置と、高圧コンプレッサ４ｂよりも下流側の位置と、を接続することで、低圧コンプレッサ５ｂを経た吸気が高圧コンプレッサ４ｂをバイパスして吸気マニホールド２１に向かうように設けられている。
【００２７】
また、排気通路３は、排気マニホールド３１と、主排気通路３２と、排気バイパス通路３３と、を備えている。主排気通路３２は、排気マニホールド３１と、高圧タービン４ａと、低圧タービン５ａと、を直列的に接続するように設けられている。
【００２８】
排気バイパス通路３３は、高圧タービン４ａをバイパスして排気マニホールド３１と低圧タービン５ａとを接続するように設けられている。具体的には、排気バイパス通路３３は、主排気通路３２における高圧タービン４ａと低圧タービン５ａとの間の位置と、排気マニホールド３１と、を接続するように設けられている。すなわち、排気バイパス通路３３は、高圧ターボチャージャ４を迂回して低圧ターボチャージャ５に排気を供給し得るようになっている。
【００２９】
＜＜制御システム＞＞
制御システム６は、本発明の各手段を構成する電子コントロールユニット６０（以下、「ＥＣＵ６０」と略称する。）を備えている。ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ６０ａと、ＲＯＭ６０ｂと、ＲＡＭ６０ｃと、バックアップＲＡＭ６０ｄと、インターフェース６０ｅと、双方向バス６０ｆと、を備えている。ＣＰＵ６０ａ、ＲＯＭ６０ｂ、ＲＡＭ６０ｃ、バックアップＲＡＭ６０ｄ、及びインターフェース６０ｅは、双方向バス６０ｆによって互いに接続されている。
【００３０】
ＣＰＵ６０ａは、本システムにおける各部の動作を制御するためのルーチン（プログラム）を実行するように構成されている。ＲＯＭ６０ｂには、ＣＰＵ６０ａが実行するルーチン、及びこのルーチン実行の際に参照されるマップ等（マップの他、テーブルや関係式等を含む。以下同様。）やパラメータその他のデータが、予め格納されている。
【００３１】
ＲＡＭ６０ｃは、ＣＰＵ６０ａがルーチンを実行する際に、必要に応じてデータを一時的に格納し得るように構成されている。バックアップＲＡＭ６０ｄは、電源が投入された状態でＣＰＵ６０ａがルーチンを実行する際にデータが適宜格納されるとともに、この格納されたデータが電源遮断後も保持され得るように構成されている。
【００３２】
インターフェース６０ｅは、後述する各種のセンサと電気回路的に接続されていて、これらのセンサからの検出信号をＣＰＵ６０ａに伝達し得るように構成されている。また、インターフェース６０ｅは、インジェクタ１２や後述の開閉弁等の動作部と電気回路的に接続されていて、これらの動作部を動作させるための動作信号をＣＰＵ６０ａからこれらの動作部に伝達し得るように構成されている。すなわち、ＥＣＵ６０は、各種のセンサの出力信号に基づいて内燃機関１の運転状態を取得し、この運転状態に基づいて、インジェクタ１２における燃料の噴射量や噴射時期等を含む動作部の制御を行うように構成されている。
【００３３】
吸入空気の単位時間あたりの質量流量（吸入空気流量Ｇａ）に応じた出力電圧を発生するエアフローメータ６１は、吸気通路２における低圧タービン５ａよりも上流側に設けられている。吸気圧力すなわち過給圧を検出する過給圧センサ６２は、吸気マニホールド２１に装着されている。
【００３４】
クランクポジションセンサ６３は、内燃機関１の内部に設けられた図示しないクランクシャフトの回転角度に応じた波形の信号を出力することでＣＰＵ６０ａによって機関回転数Ｎｅが取得されるように、内燃機関１に装着されている。
【００３５】
筒内圧センサ６４は、気筒１１内の圧力に対応する信号を出力するように、内燃機関１に装着されている。本実施形態においては、筒内圧センサ６４は、各気筒１１（１番気筒＃１ないし４番気筒＃４）のそれぞれに対応して、各１個ずつ設けられている。
【００３６】
アクセル開度センサ６５は、運転者によって操作されるアクセルペダル６６の操作量を表す信号（アクセルペダル操作量Accp）を出力するようになっている。
【００３７】
吸気バイパス通路２３には、吸気バイパス通路開閉弁６７（以下、「ＩＣＶ６７」と略称する。）が介装されている。このＩＣＶ６７は、その開度に応じて、吸気バイパス通路２３における流路断面積を調整するようになっている。
【００３８】
排気バイパス通路３３には、本発明の排気流調整弁としての排気バイパス通路開閉弁６８（以下、「ＥＣＶ６８」と略称する。）が介装されている。ＥＣＶ６８は、その開度に応じて、排気バイパス通路３３における流路断面積を調整するようになっている。すなわち、このＥＣＶ６８は、その開度に応じて、高圧ターボチャージャ４及び低圧ターボチャージャ５に対する排気の供給状態を調整する（切り換える）ようになっている。
【００３９】
＜第１実施形態の動作の概要＞
図２は、図１に示されている内燃機関システムＥＳの動作の様子を示す概略図である。以下、図１及び図２を用いて、本実施形態に係る内燃機関システムＥＳの動作の概要について説明する。
【００４０】
エンジン運転状態に応じて、ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の開閉状態及び開度が適宜設定及び変更される。これにより、過給モードが切り換えられる。
【００４１】
具体的には、エンジン回転数が低い領域では、図１に示されているように、ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８が全閉される。すると、排気マニホールド３１内の排気の全量が、主排気通路３２を通って、小型の高圧ターボチャージャ４における高圧タービン４ａに集中的に供給される。そして、高圧タービン４ａを経た排気は、低圧ターボチャージャ５における低圧タービン５ａに達した後、図示しない触媒に向けて送出される。一方、吸気は、低圧ターボチャージャ５における低圧コンプレッサ５ｂを経て主吸気通路２２に流入し、さらに高圧ターボチャージャ４における高圧コンプレッサ４ｂを経て吸気マニホールド２１に供給される。これにより、小流量領域での作動に適した小型の高圧ターボチャージャ４で主に過給が行われる。
【００４２】
逆に、エンジン回転数が高い領域では、図２に示されているように、ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８が全開される。すると、排気マニホールド３１内の排気は、排気バイパス通路３３を通って高圧タービン４ａをバイパスし、大型の低圧ターボチャージャ５における低圧タービン５ａに供給される。これにより、大流量領域での作動に適した大型の低圧ターボチャージャ５で過給が行われる。また、高回転領域と低回転領域との間の領域においてはＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の開度が適宜調整される。
【００４３】
ここで、例えば、図１に示されているＥＣＶ６８の全閉状態（二段過給状態）から、図２に示されているＥＣＶ６８の全開状態（単段過給状態）へ、状態変更が行われる場合、すなわち、ＥＣＶ６８の状態が全閉状態から全開状態に切り換えられる場合の、排気圧力や吸気圧力（過給圧）の変動について考える。この場合の（ｉ）各気筒１１の行程状態、（ii）ＥＣＶ６８の開度、（iii）排気圧力の変化、及び（iv）吸気圧力（過給圧）の変化を、図３に示す。
【００４４】
この場合、図３の（ii）及び（iii）に示されているように、ＥＣＶ６８の開弁により排気圧力が急激に減少し、これによりポンプ損失が急激に低減される。かかるポンプ損失の急激な低減は、発生トルクの急激な上昇、及びこれによる大きなトルク段差の発生につながる。
【００４５】
そこで、本実施形態においては、上述の例において、ＥＣＶ６８の全開動作が開始されるタイミングで排気行程を迎えた気筒１１（図３においては４番気筒＃４）における筒内圧に基づいて、ＥＣＶ６８の開弁によるポンプ損失の変化が取得される。そして、かかるポンプ損失の変化に相当するトルク増加分を補償するように、燃料噴射量が補正される。これにより、トルク変動（トルク段差）の発生が、効果的に抑制され得る。
【００４６】
＜第１実施形態の動作の具体例＞
次に、上述の構成を備えた本実施形態の制御システム６の動作の具体例について説明する。なお、フローチャートを示す図面においては、「ステップ」は“Ｓ”と略称されているものとする。
【００４７】
図４は、図１に示されている本実施形態の制御システム６（ＥＣＵ６０）によって実行される、ターボ切換処理の一具体例を示すフローチャートである。ＣＰＵ６０ａは、図４に示されているターボ切換ルーチン４００を、運転状態の変化（エンジン回転数の上昇）により二段過給状態（ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の全閉状態）から単段過給状態（ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の全開状態）への切換要求（かかる要求は、本ルーチン４００の実行に先立つ、ＣＰＵ６０ａによる過給モード決定ルーチンの実行により、エンジン回転数や負荷等に基づく過給モードの決定が行われることで発生する。）が行われた時点で実行する。
【００４８】
ルーチン４００の処理が開始されると、まず、ステップ４１０にて、ＥＣＶ６８の全開動作が開始される前の排気圧力（切換前排気圧pex1）が、各気筒１１の排気行程に同期して、各気筒１１に対応する筒内圧センサ６４に基づいて取得される。この取得値は、各気筒１１（１番気筒＃１ないし４番気筒＃４）に対応して、バックアップＲＡＭ６０ｄに適宜上書きされる。
【００４９】
なお、筒内圧センサ６４の出力に基づく排気圧力の取得は、ＲＯＭ６０ｂに格納されたマップに基づいて行われる。かかるマップは、排気行程にて筒内圧と排気圧力とが平衡することから、排気マニホールド３１に排気圧センサを装着したベンチテスト用システムを用いたベンチテストによって筒内圧及び排気圧力の変化を取得することで、予め作成されたものである。
【００５０】
次に、ステップ４１５にて、ＥＣＶ６８の全開動作が開始される前の吸気圧力（切換前吸気圧pim1）が、過給圧センサ６２の出力に基づいて取得される。
【００５１】
続いて、ステップ４２０にて、ＥＣＶ６８の全開動作が開始される前のポンプ損失（切換前ポンプ損失p_loss1）が、切換前排気圧pex1と切換前吸気圧pim1との差と行程容積とに基づいて算出される。その後、ステップ４３０にて、ＥＣＶ６８（及びＩＣＶ６７）の全開動作が開始される。
【００５２】
ＥＣＶ６８の全開動作が開始されると、処理がステップ４３５に進行する。このステップ４３５においては、ＥＣＶ６８の全開動作が開始されたタイミングで排気行程を迎えた気筒１１（図３の例では４番気筒＃４）の筒内圧センサ６４が選択され、この選択された筒内圧センサ６４の出力に基づいて、続くステップ４４０にて、ＥＣＶ６８の全開動作中の排気圧力（切換中排気圧pex2）が取得される。なお、図４のステップ４３５中のＣＰＳは、Cylinder  Pressure  Sensor（筒内圧センサ）の略である。
【００５３】
次に、ステップ４４５にて、ＥＣＶ６８の全開動作中の吸気圧力（切換中吸気圧pim2）が、過給圧センサ６２の出力に基づいて取得される。続いて、ステップ４５０にて、ＥＣＶ６８の全開動作中のポンプ損失（切換中ポンプ損失p_loss2）が、切換中排気圧pex2と切換中吸気圧pim2との差と行程容積とに基づいて算出される。その後、ステップ４５５にて、ポンプ損失段差（切換前ポンプ損失p_loss1−切換中ポンプ損失p_loss2）が算出される。
【００５４】
上述のようにして算出されたポンプ損失段差と、単位トルクあたりの燃料噴射量と、に基づいて、続くステップ４６０にて、トルク補正噴射量Ｑtqが算出される。次に、ステップ４６５にて、この算出されたトルク補正噴射量Ｑtqが、次回の燃料噴射指示値に反映される。すなわち、トルク補正噴射量Ｑtqによって燃料噴射量が補正される。その後、次回の燃料噴射が実施される（ステップ４７０）。
【００５５】
続いて、処理がステップ４８０に進行し、ＥＣＶ６８が全開に到達したか否かが判定される。この判定は、ＥＣＶ６８に備え付けられたエンコーダの出力に基づいて行われる。ＥＣＶ６８が全開に到達していない場合（ステップ４８０＝Ｎｏ）、処理がステップ４９０に進行して、先程ステップ４５０にて算出された切換中ポンプ損失p_loss2の値によって切換前ポンプ損失p_loss1の値が書き換えられ、処理がステップ４３５に戻る。
【００５６】
このように、ＥＣＶ６８が全開に到達するまで、ステップ４３５ないし４９０の処理が繰り返され、ＥＣＶ６８が全開に到達した時点で（ステップ４８０＝Ｙｅｓ）、本ルーチンが終了する。
【００５７】
図５は、図１に示されている本実施形態の制御システム６（ＥＣＵ６０）によって実行される、ターボ切換処理の他の具体例（上述の図４の場合とは逆の例）を示すフローチャートである。すなわち、ＣＰＵ６０ａは、図５に示されているターボ切換ルーチン５００を、運転状態の変化（エンジン回転数の低下）により単段過給状態（ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の全開状態）から二段過給状態（ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の全閉状態）への切換要求が行われた時点で実行する。
【００５８】
ルーチン５００の処理が開始されると、まず、上述のルーチン４００におけるステップ４１０ないし４２０と同様に、ステップ５１０ないし５２０にて、ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の閉弁動作（全閉動作）が開始される前の排気圧力（切換前排気圧pex1）及び吸気圧力（切換前吸気圧pim1）が取得され、これらにより閉弁動作前のポンプ損失（切換前ポンプ損失p_loss1）が算出される。その後、ステップ５３０にて、ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の閉弁（全開解除）動作が開始される。
【００５９】
ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の閉弁動作が開始されると、処理がステップ５３５に進行する。ステップ５３５においては、ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の閉弁動作が開始されたタイミングで排気行程を迎えた気筒１１（図３の例では４番気筒＃４）の筒内圧センサ６４が選択される。続いて、上述のルーチン４００におけるステップ４４０ないし４５０と同様に、ステップ５４０ないし５５０にて、閉弁動作中の排気圧力（切換中排気圧pex2）及び吸気圧力（切換中吸気圧pim2）が取得され、これらにより閉弁動作中のポンプ損失（切換中ポンプ損失p_loss2）が算出される。
【００６０】
その後、ステップ５５５にて、ポンプ損失段差（切換前ポンプ損失p_loss1−切換中ポンプ損失p_loss2）が算出される。このようにして算出されたポンプ損失段差と、単位トルクあたりの燃料噴射量と、に基づいて、続くステップ５６０にて、トルク補正噴射量Ｑtqが算出される。次に、ステップ５６５にて、この算出されたトルク補正噴射量Ｑtqが、次回の燃料噴射指示値に反映される。すなわち、トルク補正噴射量Ｑtqによって燃料噴射量が補正される。その後、次回の燃料噴射が実施される（ステップ５７０）。
【００６１】
続いて、処理がステップ５８０に進行し、ＩＣＶ６７が全閉に到達したか否かが判定される。この判定は、ＩＣＶ６７に備え付けられたエンコーダの出力に基づいて行われる。ＩＣＶ６７が全閉に到達していない場合（ステップ５８０＝Ｎｏ）、処理がステップ５９０に進行して、先程ステップ５５０にて算出された切換中ポンプ損失p_loss2の値によって切換前ポンプ損失p_loss1の値が書き換えられ、処理がステップ５３５に戻る。
【００６２】
このように、ＩＣＶ６７が全閉に到達するまで、ステップ５３５ないし５９０の処理が繰り返され、ＩＣＶ６７が全閉に到達した時点で（ステップ５８０＝Ｙｅｓ）、本ルーチンが終了する。
【００６３】
＜第２実施形態に係る内燃機関システムの構成＞
図６は、本発明の他の実施形態が適用された内燃機関システムＥＳの全体構成を示す概略図である。図６を参照すると、本実施形態においては、１番気筒＃１、２番気筒＃２、３番気筒＃３、及び４番気筒＃４のうちの、排気流路についてＥＣＶ６８に最も近接していてＥＣＶ６８の開閉による圧力変動の影響を最も受ける（すなわち当該圧力変動を最も良好に検知し得る）３番気筒＃３に対応してのみ、筒内圧センサ６４が設けられている。よって、本実施形態においては、１番気筒＃１、２番気筒＃２、及び４番気筒＃４に対応する筒内圧センサ６４は設けられていない。
【００６４】
＜第２実施形態の動作の概要＞
図７は、図６に示されている内燃機関システムＥＳの動作の様子を示す概略図である。図６及び図７に示されている本実施形態においても、内燃機関システムＥＳにおけるＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の動作は、上述の第１の実施形態と同様に、エンジン回転数及び負荷に応じて制御される。但し、本実施形態においては、ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の動作（開弁あるいは閉弁動作の開始）は、筒内圧センサ６４が設けられている３番気筒＃３の排気行程と同期するように制御される。
＜第２実施形態の動作の具体例＞
次に、上述の構成を備えた本実施形態の制御システム６の動作の具体例について説明する。
【００６５】
図８は、図６に示されている本実施形態の制御システム６（ＥＣＵ６０）によって実行される、ターボ切換処理の一具体例を示すフローチャートである。ＣＰＵ６０ａは、図８に示されているターボ切換ルーチン８００を、運転状態の変化（エンジン回転数の上昇）により二段過給状態（ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の全閉状態）から単段過給状態（ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の全開状態）への切換要求が行われた時点で実行する。
【００６６】
ルーチン８００の処理が開始されると、まず、上述のルーチン４００におけるステップ４１０ないし４２０と同様に、ステップ８１０ないし８２０にて、ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の閉弁動作（全閉動作）が開始される前の排気圧力（切換前排気圧pex1）及び吸気圧力（切換前吸気圧pim1）が取得され、これらにより閉弁動作前のポンプ損失（切換前ポンプ損失p_loss1）が算出される。
【００６７】
次に、ステップ８２５にて、３番気筒＃３が排気行程を迎えたか否かが判定される。この３番気筒＃３が排気行程を迎えるまでは（ステップ８２５＝Ｎｏ）、ステップ８１０ないし８２０の処理が繰り返される。３番気筒＃３が排気行程を迎えて（ステップ８２５＝Ｙｅｓ）、３番気筒＃３の排気行程に対応する切換前排気圧pex1及び切換前吸気圧pim1の取得と、これらに基づく切換前ポンプ損失p_loss1の算出と、が完了した後、処理がステップ８３０に進行し、上述のルーチン４００と同様に、ＥＣＶ６８の全開動作が開始される。
【００６８】
続いて、ステップ８４０ないし８５０にて、上述のルーチン４００におけるステップ４４０ないし４５０と同様に、切換中排気圧pex2及び切換中吸気圧pim2が取得され、これらに基づいて切換中ポンプ損失p_loss2が算出される。そして、続くステップ８５５にて、上述のルーチン４００におけるステップ４５５と同様に、ポンプ損失段差（切換前ポンプ損失p_loss1−切換中ポンプ損失p_loss2）が算出され、この算出値に基づいて、続くステップ８６０にて、上述のルーチン４００におけるステップ４６０と同様に、トルク補正噴射量Ｑtqが算出される。
【００６９】
ステップ８６０にてトルク補正噴射量Ｑtqが算出された後、処理がステップ８６５に進行して、燃料噴射量が補正される。その後、次回の燃料噴射が実施される（ステップ８７０）。続いて、処理がステップ８８０に進行し、ＥＣＶ６８が全開に到達したか否かが判定される。
【００７０】
ＥＣＶ６８が全開に到達していない場合（ステップ８８０＝Ｎｏ）、処理がステップ８８５に進行し、上述のステップ８２５と同様に、３番気筒＃３が排気行程を迎えたか否かが判定される。３番気筒＃３が排気行程を迎えるまでは（ステップ８８５＝Ｎｏ）、ステップ８７０ないし８８０の処理が繰り返される。３番気筒＃３が排気行程を迎えると（ステップ８８５＝Ｙｅｓ）、処理がステップ８９０に進行して、先程ステップ８５０にて算出された切換中ポンプ損失p_loss2の値によって切換前ポンプ損失p_loss1の値が書き換えられ、処理がステップ８４０に戻る。
【００７１】
このように、ＥＣＶ６８が全開に到達するまで、ステップ８４０以降の処理が繰り返され、ＥＣＶ６８が全開に到達した時点で（ステップ８８０＝Ｙｅｓ）、本ルーチンが終了する。
【００７２】
図９は、図６に示されている本実施形態の制御システム６（ＥＣＵ６０）によって実行される、ターボ切換処理の他の具体例（上述の図８の場合とは逆の例）を示すフローチャートである。すなわち、ＣＰＵ６０ａは、図９に示されているターボ切換ルーチン５００を、運転状態の変化（エンジン回転数の低下）により単段過給状態（ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の全開状態）から二段過給状態（ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の全閉状態）への切換要求が行われた時点で実行する。
【００７３】
ルーチン９００の処理が開始されると、まず、上述のルーチン５００におけるステップ５１０ないし５２０と同様に、ステップ９１０ないし９２０にて、切換前排気圧pex1及び切換前吸気圧pim1が取得されるとともに、これらに基づいて切換前ポンプ損失p_loss1が算出される。次に、ステップ９３０にて、ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の閉弁（全開解除）動作が開始される。
【００７４】
続いて、ステップ９２５にて、上述のルーチン８００におけるステップ８２５と同様に３番気筒＃３が排気行程を迎えたか否かが判定される。３番気筒＃３が排気行程を迎えるまでは（ステップ９２５＝Ｎｏ）、ステップ９１０ないし９２０の処理が繰り返される。３番気筒＃３が排気行程を迎えて（ステップ９２５＝Ｙｅｓ）、３番気筒＃３の排気行程に対応する切換前排気圧pex1及び切換前吸気圧pim1の取得と、これらに基づく切換前ポンプ損失p_loss1の算出と、が完了した後、処理がステップ９３０に進行し、上述のルーチン５００と同様に、ＩＣＶ６７及びＥＣＶ６８の閉弁動作が開始される。
【００７５】
続いて、ステップ９４０ないし９５０にて、上述のルーチン５００におけるステップ５４０ないし５５０と同様に、切換中排気圧pex2及び切換中吸気圧pim2が取得され、これらに基づいて切換中ポンプ損失p_loss2が算出される。そして、続くステップ９５５にて、上述のルーチン５００におけるステップ５５５と同様に、ポンプ損失段差（切換前ポンプ損失p_loss1−切換中ポンプ損失p_loss2）が算出され、この算出値に基づいて、続くステップ９６０にて、上述のルーチン５００におけるステップ５６０と同様に、トルク補正噴射量Ｑtqが算出される。
【００７６】
ステップ９６０にてトルク補正噴射量Ｑtqが算出された後、処理がステップ９６５に進行して、燃料噴射量が補正される。その後、次回の燃料噴射が実施される（ステップ９７０）。続いて、処理がステップ９８０に進行し、ＩＣＶ６７が全閉に到達したか否かが判定される。
【００７７】
ＩＣＶ６７が全閉に到達していない場合（ステップ９８０＝Ｎｏ）、処理がステップ９８５に進行し、上述のステップ９２５と同様に、３番気筒＃３が排気行程を迎えたか否かが判定される。３番気筒＃３が排気行程を迎えるまでは（ステップ９８５＝Ｎｏ）、ステップ９７０ないし９８０の処理が繰り返される。３番気筒＃３が排気行程を迎えると（ステップ９８５＝Ｙｅｓ）、処理がステップ９９０に進行して、先程ステップ８５０にて算出された切換中ポンプ損失p_loss2の値によって切換前ポンプ損失p_loss1の値が書き換えられ、処理がステップ９４０に戻る。
【００７８】
このように、ＩＣＶ６７が全閉に到達するまで、ステップ９４０以降の処理が繰り返され、ＩＣＶ６７が全閉に到達した時点で（ステップ９８０＝Ｙｅｓ）、本ルーチンが終了する。
【００７９】
＜変形例の例示列挙＞
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。
【００８０】
以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたもの限定されるものではない。また、複数の変形例の全部又は一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、互いに複合的に適用され得る。本発明（特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的・機能的に表現されているもの）は、上述の実施形態や、下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。このような限定解釈は、（先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、許されない。
【００８１】
例えば、本発明は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、メタノールエンジン、バイオエタノールエンジン、その他任意のタイプの内燃機関に適用可能である。気筒数や気筒配列方式（直列、Ｖ型、水平対向）も、特に限定はない。また、複数のターボチャージャは直列ではなく並列に設けられていてもよい。
【００８２】
図６を参照すると、排気バイパス通路３３の形状（屈曲状態）及びＥＣＶ６８の介装位置によっては、最近接気筒である３番気筒＃３は、直線距離的にみてＥＣＶ６８と最近接するとはいえなくなる場合があり得る。すなわち、本発明の最近接気筒の位置は、「排気流路について」ＥＣＶ６８に最近接する位置、換言すれば、ＥＣＶ６８の開閉動作による圧力変動を最も応答性良く計測できる位置である。
【００８３】
具体的には、例えば、図６における排気バイパス通路３３と排気マニホールド３１との接続部を不変として、排気バイパス通路３３を４番気筒＃４側にＬ字型に屈曲させ、ＥＣＶ６８を４番気筒＃４の側方（図中下方）に配置した場合（この場合は直線距離的にはＥＣＶ６８は４番気筒＃４と最近接する）としても、本発明の最近接気筒は３番気筒＃３となる。
【００８４】
また、本発明は、上述の実施形態にて開示された具体的な制御態様に限定されるものではない。例えば、筒内圧は、筒内圧センサ６４がなくても、エアフローメータ６１やクランクポジションセンサ６３等の他のセンサの出力に基づいて取得された他の機関運転パラメータに基づいてオンボード推定され得る（例えば特開２００８−２５５９３２号公報等参照）。
【００８５】
また、上述の実施形態においては、筒内圧センサ６４の出力に基づいて一旦排気圧力を取得し、この排気圧力に基づいてポンプ損失を算出したが、本発明はかかる態様に限定されない。すなわち、例えば、ポンプ損失は、排気圧力の取得を介さずに筒内圧センサ６４の出力に基づいて算出され得る（例えば特開２００４−１００４７１号公報等参照）。
【００８６】
その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の範囲内に含まれることは当然である。また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構造をも含む。さらに、本明細書にて引用した先行出願や公報の開示内容（明細書及び図面を含む）は、本明細書の一部を構成するものとして援用され得る。
【符号の説明】
【００８７】
ＥＳ…内燃機関システム
１…内燃機関                  １１…気筒                １２…インジェクタ
２…吸気通路                  ２２…主吸気通路          ２３…吸気バイパス通路
３…排気通路                  ３２…主排気通路          ３３…排気バイパス通路
４…高圧ターボチャージャ      ４ａ…高圧タービン        ４ｂ…高圧コンプレッサ
５…低圧ターボチャージャ      ５ａ…低圧タービン        ５ｂ…低圧コンプレッサ
６…制御システム              ６０…ＥＣＵ              ６０ａ…ＣＰＵ
６２…過給圧センサ            ６４…筒内圧センサ
６７…吸気バイパス通路開閉弁（ＩＣＶ）  ６８…排気バイパス通路開閉弁（ＥＣＶ）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８８】
【特許文献１】特開平５−２８８０８９号公報
【特許文献２】特開２００５−１４６９０６号公報
【特許文献３】特開２００５−３１５１６３号公報
【図１】
2010190070.tif 000003
【図２】
2010190070.tif 000004
【図３】
2010190070.tif 000005
【図４】
2010190070.tif 000006
【図５】
2010190070.tif 000007
【図６】
2010190070.tif 000008
【図７】
2010190070.tif 000009
【図８】
2010190070.tif 000010
【図９】
2010190070.tif 000011